油色譜在線監測裝置故障重啟處理方法探討

馮國驥 陳文鴻 曾莉 朱躍勝

摘要：油色譜在線監測裝置按運維要求每日對被監測一次設備油樣開展1～2次不等的含氣量狀態分析，其主要由工控板、電路板、繼電器等元器件控制油路和氣路部件運作，長期運行中裝置會出現故障導致監測離線或數據異常，在不明晰故障原因時，運維班組常使用重啟方法進行初步處理，并能達到一定比例的消缺效果。鑒于此，結合日常運維經驗，對油色譜在線監測裝置故障后重啟消缺的處理方法可行性進行分析，并對如何高效、安全、經濟地實現故障重啟的處理方法進行了探討驗證。

關鍵詞：油色譜在線監測裝置;重啟;故障處理

中圖分類號：TM407? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2022）04-0054-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.04.016

0? ? 引言

油色譜在線監測裝置在電力系統中有著廣泛的應用需求，現部分110 kV等級變壓器、220 kV等級及以上變壓器或高壓電抗器已配置安裝油色譜在線監測裝置，以實現對一次設備油中氣體含量的在線監測。基于電網數字化轉型需求以及智能化電網建設趨勢，油色譜在線監測裝置的應用必將更加普及，在未來幾年內將實現安裝數量的成倍增長[1]，其運維成本和工作量也會隨之增加，在把好裝置入網質量關口后，如何節約運維成本、提高運維工作效率成為運維單位需要解決的重點問題。

本文針對采取重啟措施對油色譜在線監測裝置進行故障處理的可行性展開分析，并對如何高效便捷地實現裝置重啟進行了探討論證。

1? ? 背景情況

油色譜在線監測裝置由內部多塊工控板、電路板、程序板控制運作，數據采集后通過有線傳輸或無線傳輸的通信方式將數據上送至省級主站。目前，無線傳輸模式可以有效減少后期網絡安全維護工作量[2]，更受用戶青睞。

油色譜在線監測裝置安裝在變電一次設備場地，其運行環境較為惡劣，在常年帶電運行保持每日1～2次不等的采樣周期的情況下[3]，不可避免地會出現部件故障或控制程序異常死機的狀況，導致油色譜在線監測裝置離線或數據異常，失去其監測有效性。面對這些故障類型，經過運維經驗積累研判及廠家技術指導可知，某些類型的故障狀況是可以通過重啟裝置本體修復的，無須配合開展其他處理工作，重啟裝置的處理方式成為運維人員處理裝置故障的“首試”方法。

目前，運維人員日常只能從監測網頁中獲悉油色譜在線監測裝置離線或數據異常的故障情況信息，無法對其故障原因進行深入判斷，常用的處理方式就是先對現場在線監測裝置進行重啟，觀察其是否是自身可修復的故障，如若重啟未恢復再安排廠家入站進行下一步檢查[1]。如若裝置運維人員專程開票進站重啟裝置，則需耗費較大的人力、物力，緊急處理還會造成非計劃工作，增加安全風險;而重啟不成功再安排廠家進站處理，則存在工作效率低、處理時限長等問題;如果通過對應的變電站巡維中心進行重啟操作，則故障處理質量和時效性得不到保障，有些變電站地處偏遠且無駐點人員，更是進一步延長了處理時限。

2? ? 運行經驗總結

結合某供電局2018—2020年統計的油色譜在線監測裝置故障時采用重啟手段處理得到的結果數據進行分析，如表1所示，可初步識別判斷重啟方式應用在油色譜在線監測裝置故障消缺時的成功率。

綜合以上數據，通過重啟油色譜在線監測裝置處理其故障的消缺成功率為35%～45%。再根據不同傳輸方式裝置出現故障時的重啟效果進行分析，可得出如表2所示的結果。

依據表2數據可知，重啟這一消缺方法應用于采用無線傳輸的油色譜在線監測裝置效果良好，如是采用有線傳輸的油色譜在線監測裝置出現故障，則重啟裝置后臺機達到的反饋效果更好。

結合運維經驗可得，一般情況下，對于無線通信中斷、通信連接不穩定，工控板、主板程序卡死，部分硬件運行出錯無法自動復位，后臺機電腦程序運行報錯、死機等情況，通過重啟斷電復位能達到較好的自恢復效果[4]。可見將油色譜在線監測裝置重啟這一方式融入缺陷處理手段中是十分必要的。

3? ? 油色譜在線監測裝置實現重啟的方案

為了在油色譜在線監測裝置出現故障時能及時響應處理，縮短裝置消缺處理時限，研判裝置故障是否可自修復，這里根據油色譜在線監測裝置的現場運行情況，提出3種重啟裝置的處理操作方案，并對其可行性、有效性、實用性進行分析對比論證。

3.1? ? 方案一：在油色譜在線監測裝置上寫入重啟程序

要求廠家在油色譜在線監測裝置本體工控板寫入重啟程序，對于有線傳輸的油色譜在線監測裝置還需在后臺機系統中寫入重啟程序，讓裝置實現按預設定周期定時“軟”重啟（即不斷電重啟）。其方案設計圖如圖1所示。

優點：無須額外開發實現裝置重啟的硬件設備，實現途徑簡便。

缺點：

（1）需要組織廠家配合整改，在相應工控板或后臺機系統中開發寫入重啟程序，可能需要開發費用或存在廠家無法應答處理的情況。

（2）若裝置工控板或后臺機自身已處于死機狀態，則無法通過重啟程序響應重啟操作，必須人為參與斷電重啟。

（3）裝置是否按期實現重啟無信息確認。

3.2? ? 方案二：搭建后臺服務器對油色譜在線監測裝置實現命令式重啟

通過搭建后臺服務器與研發重啟操控開關配合，在油色譜在線監測裝置本體加裝遠程操控開關，通過無線網絡實現對油色譜在線監測裝置的命令式斷電“硬”重啟。其方案設計圖如圖2所示。

優點：

（1）可根據實際故障情況的需求隨時進行裝置重啟，更有針對性。

（2）服務器可開發數據狀態查詢操作界面，通過開發界面操作、查看重啟操控開關應答情況。

（3）重啟操作不受裝置控制板件程序死機影響。

缺點：

（1）投資開發資金較大，經濟效益差。

（2）通過無線網絡操控，會存在網絡黑客攻擊風險。

（3）不適用于有線傳輸裝置后臺機系統重啟。

3.3? ? 方案三：加裝定時重啟繼電器結合信息查詢實現檢查確認重啟

在油色譜在線監測裝置處加裝操控開關配合重啟定時繼電器及無線通信模塊使用，在定時繼電器設定時間，讓裝置按設定時間實現斷電“硬”重啟，并可通過無線通信模塊使用短信查詢空開響應情況。其方案設計圖如圖3所示。

優點：

（1）投資資金較小，實現原理簡單。

（2）可通過無線網絡短信查詢空開重啟應答情況，且無操控功能，不存在網絡黑客攻擊風險。

（3）重啟操作不受裝置控制板件程序死機影響。

缺點：

（1）需要進行軟硬件開發安裝，有一定工作量和經濟投資。

（2）不適用于有線傳輸裝置后臺機系統重啟。

4? ? 結語

綜上所述，采取方案三并結合方案一在油色譜在線監測裝置后臺機系統寫入重啟方案的方法能最優化實現裝置故障的重啟消缺應答處理，如圖4所示。

該方案能有效實現無線傳輸與有線傳輸兩種模式故障處理的及時應答，可有效解決人員進站重啟裝置造成的工作效率低、處理時限長等實際問題，快速應答處理油色譜在線監測裝置故障，幫助研判裝置故障程度，提升消缺速度的同時有效提升在線監測裝置在線率和可用率，提高經濟效益、工作效率，降本增效，是值得研發應用的工作方法。

[參考文獻]

[1] 王宇，伯桂鵬.淺析變壓器油色譜在線監測系統的應用[J].百科論壇電子雜志，2020（22）：3646.

[2] 陳娜.變壓器油色譜在線監測系統的應用[J].電子測試，2018（7）：90-91.

[3] 梁華.電力變壓器油色譜在線監測裝置的應用及裝置故障分析[J].電子測試，2021（7）：118-119.

[4] 司君磊.變壓器油色譜在線監測裝置的應用[J].百科論壇電子雜志，2020（22）：3642.

收稿日期：2021-11-22

作者簡介：馮國驥（1988—），男，廣東開平人，工程師，主要從事變電一次設備高壓試驗和檢修工作。

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